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《哈尔滨工业大学》 2006年
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损耗在波导环腔全光开关中的作用和影响

陈小林  
【摘要】: 为了解决目前通讯网络中电子开关对网络容量升级的瓶颈限制,人们开始广泛研究光开关。较早研发的电控光开关目前已有商用产品,但是这类开关不能满足未来全光网络的要求,因此光控光开关,即全光开关,始终是人们研究的重点。阻碍全光开关发展最主要的一个因素是开关功率太高,Heebner等人提议在M—Z干涉仪的一臂连接一个环形共振腔,这样可以大大降低开关功率,环形共振腔也被广泛研究。本文详细研究了损耗对几种环形共振腔全光开关的影响。因为共振时环腔内的能量非常大,所以即使非常小的损耗对环腔性质的影响也很大。 本文用迭代法计算了单耦合器环腔各部分场强与输入场强的关系,达到平衡后的结果与其他方法计算的一样,不过这样可以了解没有达到平衡时各部分场强的分布情况。另外,达到平衡所需时间的长短可以反映开关时间的长短。文中计算了损耗对单耦合器环腔的影响,不考虑单耦合器环腔只可以产生相移,损耗可以使其实现1×1开关。将理论计算的结果与Lipson等人的实验结果比较,二者吻合的非常好。 本文介绍了两种2×2环腔全光开关,环腔M—Z干涉仪型全光开关和双耦合器环腔全光开关,分析了这两种开关的原理及实现开关的条件。文中还研究了损耗对这两种全光开关的影响。即使很小的损耗也会使这两种结构的全光开关无法实现开关。可以在环腔中加光放大器来补偿损耗,对于光纤环腔可以加掺铒光纤放大器,对于集成波导环腔可以加半导体光放大器。放大器的放大率必须与损耗匹配得非常好,放大率过度补偿损耗也无法实现开关。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN252

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